SU648883A1 - Liquid viscosity sensor - Google Patents

Liquid viscosity sensor

Info

Publication number
SU648883A1
SU648883A1 SU762379474A SU2379474A SU648883A1 SU 648883 A1 SU648883 A1 SU 648883A1 SU 762379474 A SU762379474 A SU 762379474A SU 2379474 A SU2379474 A SU 2379474A SU 648883 A1 SU648883 A1 SU 648883A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
time
sensor
pulses
input
Prior art date
Application number
SU762379474A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Петрович Грузнов
Михаил Яковлевич Дроздов
Игорь Николаевич Журавлев
Валентин Петрович Карпычев
Юрий Константинович Кутьин
Михаил Львович Грузнов
Original Assignee
Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности filed Critical Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности
Priority to SU762379474A priority Critical patent/SU648883A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU648883A1 publication Critical patent/SU648883A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

на выходную ось которой надеты маховик, отметчик угла поворота и чувствительный элемент датчика, погруженный в исх едуемую жидкость, программное реле времени, перый выход которого соединен с электрическиили входами электромагнитной муфты, а второй вьсход - со входом отметчика угла поворота. Измерение осуществл етс  в переходном режиме при отключении чувствительного элемента от электродвигател  13. Однако и этот тип датчика не дает достаточной точности.A flywheel, a rotation angle meter and a sensor element immersed in the source liquid are put on the output axis, a program time relay, the first output of which is connected to the electrically or the electromagnetic clutch inputs, and the second upflow - to the rotation angle marker input. The measurement is carried out in a transient mode when the sensitive element is disconnected from the electric motor 13. However, even this type of sensor does not provide sufficient accuracy.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Это достигаетс  тем, что в предложенный датчик введены одновибратор, вход которого подключен к выходу отметчика угла поворота, к первому входу группы выходных усилителей и к первому выходу датчика. Первый выход одновибратора подключен ко второму входу ключа пр мого следовани , второй выход - ко второму входу ключа следовани  с задержкой, первый выход которого соединен с первым входом ключа пр мого следовани  и с выходом ключа схемы счета. Первый вход последнего соединен с выходом кварцевого генератора, а второй - с третьим выходом программного реле времени. Второй вход счетчика импульсов времени соединен с выходом ключа пр мого следовани  с задержкой, а первый вход - со вторым выходом программного реле времени, а вьпходы счетчика соединены со вторыми входами группы выходных усилителей , выходь которой соединены с выходами датчика.This is achieved by introducing a one-shot in the proposed sensor, the input of which is connected to the output of the angle of rotation angle, to the first input of the group of output amplifiers and to the first output of the sensor. The first output of the one-shot is connected to the second input of the direct following key, the second output is connected to the second input of the following key with a delay, the first output of which is connected to the first input of the direct following key and to the output of the account circuit key. The first input of the latter is connected to the output of the crystal oscillator, and the second - to the third output of the software time relay. The second input of the time pulse counter is connected to the output of the direct following key with a delay, and the first input is connected to the second output of the software time relay, and the counter inputs are connected to the second inputs of the output amplifier group, the output of which is connected to the sensor outputs.

Па фиг. 1 представлена структурна  схема предложенного датчика; на фиг. 2 - временна  диаграмма работы некоторых его элементов.Pa figs. 1 shows the flow chart of the proposed sensor; in fig. 2 - time diagram of the work of some of its elements.

Датчик измерител  в зкости содержит программное реле времени I, определ ющее ритм выдачи информации датчиком, электродвигатель 2, разгон ющий вращающиес  детали датчика перед измерением до требуемой скорости, электромагнитную муфту 3, соедин ющую электродвигатель с вращающимис  детал ми датчика на врем  разгона, отметчик 4 угла поворота, выдающий импульс напр жени  при каждом повороте своего ротора на заданный угол, маховик 5, запасающий требуемую энергию в процессе разгона. Датчик содержит также чувствительный элемент 6, воспринимающий тормоз щее действие исследуемой жидкости, завис щее от ее в зкости, кварцевый генератор 7, вьщающий пр моугольный импульсы напр жени  через посто нные временные промежутки, ключ 8 схемы счета, пропускающий импульсы кварцевого генератора 7 при поступлении разрещающего потенциала с программного реле времени 1, одновибратор 9, управл ющий ключами пр мого следовани  10 и следовани  с задержкой П. Ключ 10 пр могоA viscosity meter sensor contains a software time relay I, which determines the rhythm of information output by the sensor, an electric motor 2 accelerating the rotating parts of the sensor before measuring to the required speed, an electromagnetic coupling 3 connecting the electric motor with rotating parts of the sensor for an acceleration time, angle 4 rotation, issuing a voltage pulse at each rotation of its rotor at a given angle, the flywheel 5, storing the required energy in the acceleration process. The sensor also contains a sensing element 6, which perceives the inhibitory effect of the liquid under investigation, depending on its viscosity, a crystal oscillator 7, which penetrates rectangular voltage pulses through constant time intervals, a key 8 of the counting circuit, which transmits pulses of the crystal oscillator 7 upon receipt of the resolving potential from software time relay 1, one-shot 9, controlling the keys of the direct following 10 and following with a delay P. Key 10 direct

следовани  пропускает импульсы кварцевого генератора 7 в то врем , когда импульсы счетчика угла поворота 4 отсутствуют, ключ 1 следовани  с задержкой пропускает импульсы кварцевогоthe following transmits pulses of the crystal oscillator 7 at a time when the pulses of the rotation angle counter 4 are absent, the following key 1 with a delay transmits the pulses of the quartz crystal

генератора 7, возникающие одновременно с импульсами отметчика угла поворота 4.Лини  12 задержки задерживает импульсы кварцевого генератора 7 на врем  прохождени  в датчике импульса отметчика 4 угла поворота. Счетчик 13 импульсов времени суммирует в процессе измерени  импульсы кварцевого генератора 7. Группа выходных усилителей 14 вьщает на выход датчика по комавде импульса отметчика 4 угла поворота параллельный двоичный импульсный кодgenerator 7, arising simultaneously with the pulses of the rotation angle marker 4. Line delay 12 delays the pulses of the quartz oscillator 7 for the duration of the passage in the pulse sensor of the angle marker 4. The counter 13 pulses of time, in the process of measuring, adds up the pulses of a quartz oscillator 7. A group of output amplifiers 14 outputs a parallel binary pulse code at the output of the sensor over a pulse of the marker pulse 4.

времени очередного срабатывани  отметчика 4 угла поворота.the time of the next triggering of the angle 4 angle.

Датчик измерител  в зкости работает oieдующ м образом.The viscosity gauge sensor works in a very cool way.

Срабатывание программного реле времени ITriggered software time relay I

происходит через посто нные промежутки времеШ1 Т, определ емые требуемой пepиoд нocтbю измерени  в зкости коЛролируемой жидкости. В первой позиции этого реле напр жение с его первого выхода подаетс  на электродвигатель 2 иoccurs at constant time intervals of T1 T, determined by the required duration of viscosity measurement of the co-controlled liquid. In the first position of this relay, the voltage from its first output is fed to the electric motor 2 and

электромагнитную муфту 3. При срабатывании электромагнитной муфты 3 ее входна  ось, механичесрш св занна  с валом электродвигател  2, подключаетс  к выходной оси, св занной с маховиком 5, чувствительным элементом 6 и вращающимис  детал ми отметчика 4 угла поворота. Враща сь, ротор электродвигател  2 разгон ет св занные с ним детали до необходимой угловой скорости. Это осуществл етс  за врем  разгона разг. (фиг. 2а), после чего программное релеelectromagnetic clutch 3. When electromagnetic clutch 3 triggers, its input axis, mechanically connected to the shaft of the electric motor 2, is connected to the output axis connected to the flywheel 5, the sensing element 6 and the rotating parts of the angle marker 4. Rotating, the rotor of the electric motor 2 accelerates the related parts to the required angular velocity. This is accomplished during the acceleration of disperse. (Fig. 2a), after which the program relay

Времени 1 переходит во вторую позицию. При этом исчезает напр жение на его первом выходе, а со второго выхода выдаетс  одиночный импульс. При сн тии напр жени  с электромагнитной муфты 3 и электродвигател  2 муфта разъедин етTime 1 goes into second position. In this case, the voltage at its first output disappears, and a single pulse is emitted from the second output. When the voltage is removed from the electromagnetic clutch 3 and the electric motor 2, the clutch disconnects

свои входную и выходную оси, а вал электродвигател  останавливаетс . Одиночный импульс со второго выхода программного реле времени 1 подаетс  на первьш вход счетчика 13 импульсов времени и переводит его в нулевое состо ние.its input and output axles, and the motor shaft stops. A single pulse from the second output of software time relay 1 is fed to the first input of the counter 13 of time pulses and brings it to the zero state.

Далее программное реле времени переходит в третью позицию, в которой на его третьем выходе по вл етс  посто нное напр жение. Оно подаетс  на электрический вход отметчика 4 угла поворота , как напр жение пита и , и на второй входThen the software time relay switches to the third position, where constant voltage appears at its third output. It is applied to the electrical input of the angle gauge 4, as the voltage of the pit and, and to the second input

ключа 8 схемы счета, как разрешающий потенциал . При наличии на1 р жени  питани  отметчик 4 угла поворота выдает импульсы напр жени  малой длительности каждый раз, когда его ротор поворачиваетс  на заданный угол. Этог импульс,key 8 of the counting scheme, as permitting potential. If there is a supply voltage leveling, the rotation angle marker 4 emits pulses of short duration each time its rotor turns through a predetermined angle. This impulse,

во-первых, подаетс  непосредственно на первый выход датчика измерител  в зкости, а,во-вторых, он nocTynaet на первый вход группы выходных усилителей 14, на вторую группу входов которых заведены управл ющие потетшалы с соответствующих выходов счетчика 13 импульсов времени . На основе поступившего одиночного импульса на вь1ходе группы выходных усилителей 14 формируетс  параллельный двоичный импульсный код времени выдачи очередного импульса отметчика 4 угла поворота. Этот код поступает на вторую группу выходов датчика измерител  в зкости. В-третьих, этот импульс подаетс  на вход одновибратора 9, которыГ управл ет счетом импульсов времени, с его помощью задерживаетс  счет импульсов кварцевого генератора 7 счетчиком 13 им11 71ьсов времени на врем  прохождени  импульса отметчика угла поворота 4 через группу выходных усилителей 14. Этим исключаетс  возможность считывани  врем ни в момент переходных процессов в счетчике 13 импульсов времени, что может привести к ошибке в считьшании времени. Счет импульсов времени нач1шаетс  с момента подачи разрешающего потенциала на второй вход ключа 8 схемы счета после перехода программного реле времени в третью позицию. В этом случае импульсы с выхода кварцевого генератора 7, поступа  на первый вход ключа 8 схемы счета, прО5фд т через него и далее подаютс  одновременно на первые входы ключей пр мого следовани  10 и следовани  с задержкой 11. При отсутствии импульса на выходе отметчика 4 угла поворота одновибратор 9 находитс  в устойчивом состо 1гаи, при котором с его выходов на вторые входы ключей пр мого следовани  10 и следовани  с задержкой 11 подаютс  соответственно разрешающий и запрещающий потенциалы. Импульс кварцевого генератора 7 проходит через ключ 10 пр мого следовани  и поступает на второй вход счетчика 13 импульсов времени, увеличива  его содержимое на единицу. В моменты же по влени  импульса на выходе отметчика 4 угла поворота одновибратор 9 переходит в неустойчивое состош ие. В этом случае на вторых входах ключей 10 и И имеютс  соответственно запрещающий и разрешающий потенциалы. Импульс кварцевого генератора 7 проходит через ключ следовани  с задержкой 11 и попадает на линию 12 задержки, в которой находитс  до тех пор, пока очередной импульс отметчика 4 угла поворота не покинет датчик. После этого одновибратор 9 возвращаетс  в устойчивое состо ние, а импульс с выхода линии задержки 12 поступает на второй вход счетчика 13 импульсов времени и суммируетс  им. По окончании времени измерени  1изм. программное реле времени 1 переходит в четвертую позицию. Напр жение на его третьем выходе исчезает. Поскольку при этом снимаетс  напр жение питани  с отметчика 4 угла поворота, он перестает выдавать импульсы напр жени . Импульсы же кварцевого генератора 7 не проход т через схему счета 8, так как на второй вход ее в этом режиме подаетс  запрещающий потенциал. В таком состо нии датчик измерител  в зкости находитс  до начала нового цикла измерени . Принцип измерени  в зкости с применением предложенного датчика заключаетс  в следующем . При вращении чувствительного элемента датчика в контролируемой жидкости он испытьюает тормоз щее воздействие, завис щее от в зкости жидкости. Поскольку во врем  измерени  электродвигатель отключен от вращающихс  деталей измерительной части датчика, углова  скорость их вращени , вследствие расхода энергии на преодоление тормоз щего действ   жидкости, снижаетс . Дл  некоторых жидкостей ее шижение с достаточной точностью характеризуетс  след тошим дифференциальным уравнением: --06-60 .(1) где cj - углова  скорость вращени ; а - коэффициент снижени  скорости, завис щий от в зкости контролируемой жидкости . и подлежащий определению в процессе измерени . Решение этого дифференциального уравнени  имеет вид () ,.(2) где w о - углова  скорость вращени  в начале измерени . , На основании уравнени  (2) можно определить угол v5, на который поворачиваетс  чувствительньп элемент датчика за промежуток времени ti-ti: J-o ()dt ti r° 2 g-06t ( )J (3) Отметчик 4 угла поворота срабатывает каждый раз, когда ч вствительный элемент датчгоса поворачиваетс  на угол As/- Следовательно, врем  tj и tji любых двух последовательных срабатываний отме-гчшса св зано соот ющением Acp.co,t,,-t,,i-()Jf4) Выражение (4) при малых значени х утла может быть значительно упрощено пр  разпожеН1Ш каждой его экспоненты в р д, в которомfirstly, it is fed directly to the first output of the viscosity gauge sensor, and, secondly, it nocTynaet to the first input of the group of output amplifiers 14, to the second group of inputs of which control slots are fed from the corresponding outputs of the counter 13 time pulses. Based on the incoming single pulse at the upper end of the group of output amplifiers 14, a parallel binary pulse code of the time of issuance of the next pulse of the angle indicator 4 is generated. This code goes to the second group of viscosity gauge sensor outputs. Thirdly, this pulse is fed to the input of the one-oscillator 9, whichG controls the counting of time pulses, it delays the counting of pulses of a quartz oscillator 7 by a counter 13 and 11 times the time it takes for the pulse of the rotation angle marker 4 to pass through a group of output amplifiers 14. This eliminates the possibility readout time or at the time of transient processes in the counter 13 pulses of time, which can lead to an error in the timing. The counting of the time pulses starts from the moment the permissive potential is supplied to the second input of the key 8 of the counting circuit after the program time relay switches to the third position. In this case, the pulses from the output of the crystal oscillator 7, arriving at the first input of the key 8 of the counting circuit, are passed through it and then simultaneously fed to the first inputs of the direct following keys 10 and following with a delay of 11. In the absence of a pulse at the output of the angle marker 4 The one-shot 9 is in a steady state 1Gai, in which from its outputs to the second inputs of the keys for direct following 10 and following with a delay of 11, the enabling and inhibiting potentials are respectively supplied. The pulse of the quartz oscillator 7 passes through the key 10 of the direct following and enters the second input of the counter 13 time pulses, increasing its contents by one. At the instants of the pulse at the output of the angle 4 of the rotation angle, the one-shot 9 turns into an unstable configuration. In this case, at the second inputs of the keys 10 and I, there are respectively forbidding and resolving potentials. The pulse of the quartz oscillator 7 passes through the following key with a delay of 11 and enters the delay line 12, in which it remains until the next pulse of the angle marker 4 leaves the sensor. After that, the one-shot 9 returns to the steady state, and the pulse from the output of the delay line 12 is fed to the second input of the counter 13 of time pulses and summed with it. At the end of the measurement time 1ism. software time relay 1 goes into fourth position. The voltage at its third outlet disappears. Since this removes the supply voltage from the angle of rotation 4, it ceases to give out voltage pulses. The pulses of the quartz oscillator 7 do not pass through the counting circuit 8, since the inhibitory potential is applied to its second input in this mode. In this state, the viscosity gauge sensor is before the start of a new measurement cycle. The principle of viscosity measurement using the proposed sensor is as follows. When the sensor element is rotated in a controlled fluid, it experiences a braking effect, depending on the viscosity of the fluid. Since during the measurement the motor is disconnected from the rotating parts of the measuring part of the sensor, the angular speed of their rotation, due to the energy consumption for overcoming the braking effect of the liquid, decreases. For some liquids, its velocity is characterized with sufficient accuracy by the following differential equation: -06-60. (1) where cj is the angular velocity of rotation; a is a reduction factor depending on the viscosity of the controlled fluid. and to be determined during the measurement process. The solution of this differential equation is (),. (2) where w o is the angular velocity of rotation at the beginning of the measurement. , Based on equation (2), you can determine the angle v5, which the sensitive element of the sensor rotates over a period of time ti-ti: Jo () dt ti r ° 2 g-06t () J (3) The angle indicator 4 turns on each time when the element of the sensor is rotated by the angle As / - Therefore, the time tj and tji of any two consecutive triggers is marked by the relation Acp.co, t ,, - t ,, i - () Jf4) The expression (4) at small values of fragile can be significantly simplified by typing each of its exponents in a series in which

можно учитывать лишь первые три члена. Тогда после преобразовани  его можно привести к виду:Only the first three members can be counted. Then after conversion it can be brought to the form:

СОлОб , ппSObOb, PP

Дф- ft. t Df- ft. t

2 ()2 ()

в выражении (5) неизвесты о и ш oi поэтому дл  оценю величины а необходимо, как минимум , измерить врем  трех последовательных срабатьшаний отметчика 4 угла поворота.. Точность измерени  можно значительно повысить, если измерить врем  большего числа срабатываний отметчика и использовать более сложный алгоритм вычислени  величины а.In expression (5), the unknowns and wi oi are therefore to estimate the value of a and it is necessary, at a minimum, to measure the time of three successive triggers of the angle indicator 4. The measurement accuracy can be significantly improved by measuring the time of a larger number of marker operations and using a more complicated calculation algorithm magnitude a.

Полученное значение а позвол ет далее рассчитать в зкость исследуемой жидкости т) на основании градуировочной кривой ). Характер градуировочной кривой зависит прежде всего от выбранной конструкции чувствительного элемента датчика и-должен быть вы влен экспериментально .The obtained value of a allows further calculation of the viscosity of the liquid under study (t) based on the calibration curve). The nature of the calibration curve depends primarily on the selected design of the sensitive element of the sensor and must be determined experimentally.

Предложенный датчик измерител  в зкости позвол ет значительно повысить точность измерени  рассматриваемогс параметра и обеспеч1шает, в частности, требуемую точность контрол  в зкости шлихты в клеевой коробке шлихтовательной машины. Это достигаетс  за счет того, что в датчике не требуетс  стабилизации питани  электродвигател  и его параметров, а так же за счет высокой точности измерени  времени срабатыва1ШЯ отметчика угла поворота, оцениваемой Микросекундами .The proposed viscosity gauge sensor significantly improves the measurement accuracy of the parameter under consideration and ensures, in particular, the required accuracy of control of the viscosity of the dressing in the glue box of the sander. This is achieved due to the fact that the sensor does not require the stabilization of the power supply of the electric motor and its parameters, as well as due to the high accuracy of the measurement of the response time of the angle of rotation indicator measured by Microseconds.

Повьииенне точности измерени  в зкости позвол ет включить его в состав АСУТП шлихтование и автоматизировать тем самым управление такими важными параметрами процесса шлихтовани , как в зкость шлихты в клеевом корыте машины, концентраци  шлихты, величина истинного прикле  основной пр жи. Автоматическое поддержание регламентированного режима шлихтовани  позвол ет резко снизить обрывность основных нитей в ткачестве, а следовательно, повысить производительность труда и оборудовани  технологического процесса. Одновременно значительно улучшаетс  качество вырабатываемых сурювых тканей.Due to the accuracy of viscosity measurement, it can be included in the sizing system and thus automates the management of important sizing parameters, such as sizing viscosity in the glue trough of the machine, the concentration of sizing, the true size of the main yarn. The automatic maintenance of the regulated mode of dressing makes it possible to drastically reduce the breakage of the main threads in weaving and, consequently, to increase the productivity of labor and equipment of the technological process. At the same time, the quality of the produced antiseptic tissue is significantly improved.

Claims (3)

1. Заводска  лаборатори , 1965, № 2.1. Factory Laboratory, 1965, No. 2. 2.Авторское свидетельство СССР № 500472, кл. COIN 11/00,.1975.2. USSR author's certificate number 500472, cl. COIN 11/00, .1975. 3.Журнал Всесоюзного химического общества . 1961, Т.1У. N 4, С.417.3. Journal of the All-Union Chemical Society. 1961, Vol. N 4, S.417. ГR 1one « " tpasetpase «m.“M. «Wp"Wp tj/3Ktj / 3K нв-генnv-gene бь .втмb. vtm // a fex,a fex
SU762379474A 1976-07-05 1976-07-05 Liquid viscosity sensor SU648883A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762379474A SU648883A1 (en) 1976-07-05 1976-07-05 Liquid viscosity sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762379474A SU648883A1 (en) 1976-07-05 1976-07-05 Liquid viscosity sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU648883A1 true SU648883A1 (en) 1979-02-25

Family

ID=20668168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762379474A SU648883A1 (en) 1976-07-05 1976-07-05 Liquid viscosity sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU648883A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU648883A1 (en) Liquid viscosity sensor
US4135118A (en) System for determining the relative angular positions of the rotors of two synchronously driven synchronous motors
US3943765A (en) Electromagnetic flow meter
SU1636725A1 (en) Rotary viscometer
SU881619A1 (en) Digital tachnometer
SU787975A1 (en) Moisture measuring apparatus
SU684447A1 (en) Shaft rotational speed measuring device
SU732859A1 (en) Control system device for measuring phase frequency characteristics of automatic control systems
SU853436A1 (en) Device for measuring shaft torque
SU666442A1 (en) Device for monitoring oscillation frequency of piezoelectric plates
SU962756A1 (en) Apparatus for measuring warp extension in sizing machine
SU1585765A1 (en) Method of digital measuring of engine rotational speed
SU495675A1 (en) Apparatus for differentiating frequency pulse signals
SU746339A1 (en) Apparatus for automatic tolerance monitoring of insulation resistance
RU2010153C1 (en) Device for measuring linear density of fiber materials
SU879520A1 (en) Device for measuring magnetic flux
SU725038A1 (en) Digital follow-up period meter
SU1195261A1 (en) Strain-measuring digital device
SU636471A1 (en) Method of determining the length of threads in beaming machines
SU624244A1 (en) Pulse frequency signal differentiator
SU782150A1 (en) Device for converting bridge sensor signal into frequency
SU673921A1 (en) Digital low-velocity measuring device
SU1224627A1 (en) Digital vacuum gauge
SU1019228A1 (en) Device for measuring metal coating thickness
SU442366A1 (en) The way to control the kinematic error of gear mechanisms